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ch2-11: 完成

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@ -20,7 +20,7 @@
* [2.8. C++类包装](ch2-cgo/ch2-08-class.md) * [2.8. C++类包装](ch2-cgo/ch2-08-class.md)
* [2.9. 静态库和动态库](ch2-cgo/ch2-09-static-shared-lib.md) * [2.9. 静态库和动态库](ch2-cgo/ch2-09-static-shared-lib.md)
* [2.10. Go实现Python模块](ch2-cgo/ch2-10-py-module.md) * [2.10. Go实现Python模块](ch2-cgo/ch2-10-py-module.md)
* [2.11. 编译和链接参数(TODO)](ch2-cgo/ch2-11-link.md) * [2.11. 编译和链接参数](ch2-cgo/ch2-11-link.md)
* [2.12. 补充说明](ch2-cgo/ch2-12-faq.md) * [2.12. 补充说明](ch2-cgo/ch2-12-faq.md)
* [第三章 汇编语言(TODO)](ch3-asm/readme.md) * [第三章 汇编语言(TODO)](ch3-asm/readme.md)
* [3.1. 汇编基础(TODO)](ch3-asm/ch3-01-basic.md) * [3.1. 汇编基础(TODO)](ch3-asm/ch3-01-basic.md)

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@ -1 +1,111 @@
# 2.11. 编译和链接参数 # 2.11. 编译和链接参数
编译和链接参数是每一个C/C++程序员需要经常面对的问题。构建每一个C/C++应用均需要经过编译和链接两个步骤CGO也是如此。
本节我们将简要讨论CGO中经常用到的编译和链接参数的用法。
## 编译参数CFLAGS/CPPFLAGS/CXXFLAGS
编译参数主要是头文件的检索路径预定义的宏等参数。理论上来说C和C++是完全独立的两个编程语言,它们可以有着自己独立的编译参数。
但是因为C++语言对C语言做了深度兼容甚至可以将C++理解为C语言的超集因此C和C++语言之间又会共享很多编译参数。
因此CGO提供了CFLAGS/CPPFLAGS/CXXFLAGS三种参数其中CFLAGS对应C语言编译参数(以`.c`后缀名)、
CPPFLAGS对应C/C++ 代码编译参数(*.c,*.cc,*.cpp,*.cxx)、CXXFLAGS对应纯C++编译参数(*.cc,*.cpp,*.cxx)。
## 链接参数LDFLAGS
链接参数主要包含要链接库的检索目录和要链接库的名字。因为历史遗留问题,链接库不支持相对路径,我们必须为链接库指定绝对路径。
cgo 中的 ${SRCDIR} 为当前目录的绝对路径。经过编译后的C和C++目标文件格式是一样的因此LDFLAGS对应C/C++共同的链接参数。
## pkg-config
为不同C/C++库提供编译和链接参数是一项非常繁琐的工作因此cgo提供了对应`pkg-config`工具的支持。
我们可以通过`#cgo pkg-config xxx`命令来生成xxx库需要的编译和链接参数其底层通过调用
`pkg-config xxx --cflags`生成编译参数,通过`pkg-config xxx --libs`命令生成链接参数。
需要注意的是`pkg-config`工具生成的编译和链接参数是C/C++公用的,无法做更细的区分。
`pkg-config`工具虽然方便但是有很多非标准的C/C++库并没有实现对其支持。
这时候我们可以手工为`pkg-config`工具创建对应库的编译和链接参数实现支持。
比如有一个名为xxx的C/C++库,我们可以手工创建`/usr/local/lib/pkgconfig/xxx.bc`文件:
```
Name: xxx
Cflags:-I/usr/local/include
Libs:-L/usr/local/lib lxxx2
```
其中Name是库的名字Cflags和Libs行分别对应xxx使用库需要的编译和链接参数。如果bc文件在其它目录
可以通过PKG_CONFIG_PATH环境变量指定`pkg-config`工具的检索目录。
而对应cgo来说我们甚至可以通过PKG_CONFIG 环境变量可指定自定义的pkg-config程序。
如果是自己实现CGO专用的pkg-config程序只要处理`--cflags``--libs`两个参数即可。
下面的程序是macos系统下生成Python3的编译和链接参数
```go
// py3-config.go
func main() {
for _, s := range os.Args {
if s == "--cflags" {
out, _ := exec.Command("python3-config", "--cflags").CombinedOutput()
out = bytes.Replace(out, []byte("-arch"), []byte{}, -1)
out = bytes.Replace(out, []byte("i386"), []byte{}, -1)
out = bytes.Replace(out, []byte("x86_64"), []byte{}, -1)
fmt.Print(string(out))
return
}
if s == "--libs" {
out, _ := exec.Command("python3-config", "--ldflags").CombinedOutput()
fmt.Print(string(out))
return
}
}
}
```
然后通过以下命令构建并使用自定义的`pkg-config`工具:
```
$ go build -o py3-config py3-config.go
$ PKG_CONFIG=./py3-config go build -buildmode=c-shared -o gopkg.so main.go
```
具体的细节可以参考Go实现Python模块章节。
## go get 链
在使用`go get`获取Go语言包的同时会获取包依赖的包。比如A包依赖B包B包依赖C包C包依赖D包
`pkgA -> pkgB -> pkgC -> pkgD -> ...`。再go get获取A包之后会依次线获取BCD包。
如果在获取B包之后构建失败那么将导致链条的断裂从而导致A包的构建失败。
链条断裂的原因有很多,其中常见的原因有:
- 不支持某些系统, 编译失败
- 依赖 cgo, 用户没有安装 gcc
- 依赖 cgo, 但是依赖的库没有安装
- 依赖 pkg-config, windows 上没有安装
- 依赖 pkg-config, 没有找到对应的 bc 文件
- 依赖 自定义的 pkg-config, 需要额外的配置
- 依赖 swig, 用户没有安装 swig, 或版本不对
仔细分析可以发现失败的原因中和CGO相关的问题占了绝大多数。这并不是偶然现象
自动化构建C/C++代码一直是一个世界难题到目前位置也没有出现一个大家认可的统一的C/C++管理工具。
因为用了cgo比如gcc等构建工具是必须安装的同时尽量要做到对主流系统的支持。
如果依赖的C/C++包比较小并且有源代码的前提下,可以优先选择从代码构建。
比如`github.com/chai2010/webp`包通过为每个C/C++源文件在当前包建立关键文件实现零配置依赖:
```
// z_libwebp_src_dec_alpha.c
#include "./internal/libwebp/src/dec/alpha.c"
```
因此在编译`z_libwebp_src_dec_alpha.c`文件时会编译libweb原生的代码。
其中的依赖是相对目录,对于不同的平台支持可以保持最大的一致性。
## 多个非main包中导出C函数
官方文档说明导出的Go函数要放main包但是真实情况是其它包的Go导出函数也是有效的。
因为导出后的Go函数就可以当作C函数使用所以必须有效。但是不同包导出的Go函数将在同一个全局的名字空间因此需要小心避免重名的问题。
如果是从不同的包导出Go函数到C语言空间那么cgo自动生成的`_cgo_export.h`文件将无法包含全部到处的函数声明,
我们必须通过手写头文件的方式什么导出的全部函数。